透明颤菌vgb基因在脱氮假单胞菌中的表达及对维生素B12合成的碳中心代谢流分析

在为维生素B₁₂生产菌株脱氮假单胞菌确立合适的接合转移操作条件的基础上,通过单交换的方式,将vgb基因整合到脱氮假单胞菌染色体上,获得了vgb重组菌株Pvgb-16,并通过¹³C同位素标记实验,探索VHb蛋白对脱氮假单胞菌碳中心代谢流变化和维生素B₁₂合成的影响。研究结果表明,在相同的供氧条件下,vgb重组菌株Pvgb-16拥有更高的比生长速率和比产物合成速率,与出发菌株相比分别提升了22%和52%。碳代谢通量分布分析表明,vgb重组菌株Pvgb-16的PP途径改善,提升了NADPH合成通量;甘氨酸由甜菜碱合成的通量上升,促进了前体物质氨基乙酰丙酸的合成,进一步加速维生素B₁₂的合成。总体来看,含vgb基因的重组菌株与出发菌株相比在促进菌体的生长、维生素B₁₂的合成速率及得率上都有显著效果,对进一步的发酵生产应用研究具有重要意义。     

重组毕赤酵母甲醇利用表型与基因拷贝数对外源基因表达的影响

毕赤酵母是目前最优秀的外源蛋白表达系统之一。本文着重对重组毕赤酵母甲醇利用表型（Mut+型、MutS型和Mut-型）、基因剂量对外源蛋白高效表达的影响机理进行综述。MutS型的比生长速率和蛋白产率比Mut+型低、发酵周期长、副产物（如乙醇、乙酸等）形成速率不同。外源基因拷贝数对外源蛋白的影响主要有三种情况：（1）高基因拷贝数对外源蛋白表达水平有明显的正效应作用;（2）基因拷贝数增加反而降低了表达水平,即负效应作用;（3）重组蛋白表达与基因剂正相关,之后则表现负相关关系,这可能与外源蛋白翻译后加工有关（如二硫键形成、折叠等）,而与分子伴侣共表达可促进外源蛋白的高表达。     

龟裂链霉菌RsigB基因提高大肠杆菌对环境胁迫的耐受性

龟裂链霉菌RsigB是与天蓝色链霉菌与枯草芽孢杆菌中的sigmaB基因同源的一个σ因子,其也可能为一种全局压力调控蛋白,在菌体遇到生长环境改变时起着重要的调控作用。本文以龟裂链霉菌基因组为模版,PCR扩增出RsigB基因,以pET28a为载体,构建重组质粒pET28aRsigB,并且转化至Escherichia coli BL21(DE3)中。将对照菌与重组子置于不同环境胁迫条件下培养,并用IPTG诱导蛋白表达,测其生长曲线,研究RsigB对于大肠杆菌对环境胁迫的耐受性的作用。结果表明,RsigB在大肠杆菌中的表达能够提高其对温度,高渗透压以及氧化还原压力的耐受性。RsigB的成功表达以及对于逆境的耐受性能为龟裂链霉菌中RsigB因子的功能以及机理研究提供实验基础。     

重组人载脂蛋白ApoA-Ⅰ表达条件的优化

对大肠杆菌DH5α发酵培养表达人载脂蛋白ApoA-Ⅰ的发酵条件进行了优化研究.结果表明:将重组质粒pBV220-ApoA-Ⅰ转化不同的大肠杆菌宿主菌,筛选得高表达水平的E.coli DH5α/pBV220-ApoA-Ⅰ表达系统,摇瓶发酵表达率为22.2%,BL21(DE3)的表达水平与其相当,而TG1的表达率只有11%.在FMG-5L发酵罐进行发酵条件优化,认为细胞生长培养的最适pH为7.0,重组ApoA-Ⅰ表达时的最适pH为7.4.分批发酵的初始糖浓度为3.0 g·L-1,且碳氮源的最佳比例为2:1,使重组ApoA-Ⅰ表达率达总蛋白的40%,浓度达2.86g·L-1.     

重组人载脂蛋白ApoA-I表达条件的优化

对大肠杆菌DH5α发酵培养表达人载脂蛋白ApoA-Ⅰ的发酵条件进行了优化研究.结果表明将重组质粒pBV220-ApoA-Ⅰ转化不同的大肠杆菌宿主菌,筛选得高表达水平的E.coli DH5α/pBV220-ApoA-Ⅰ表达系统,摇瓶发酵表达率为22.2%,BL21(DE3)的表达水平与其相当,而TG1的表达率只有11%.在FMG-5L发酵罐进行发酵条件优化,认为细胞生长培养的最适pH为7.0,重组ApoA-Ⅰ表达时的最适pH为7.4.分批发酵的初始糖浓度为3.0 g·L-1,且碳氮源的最佳比例为21,使重组ApoA-Ⅰ表达率达总蛋白的40%,浓度达2.86g·L-1.     

柠檬酸钠对枯草杆菌生长代谢及肌苷积累的影响

研究柠檬酸钠对枯草杆菌生长代谢及产苷的影响 ,在基础料中添加浓度为 0 2g L的柠檬酸钠 ,肌苷产量提高 18% ,肌苷对葡萄糖得率增加 38%。通过分析糖代谢途径中关键酶的酶活 ,结果表明添加柠檬酸钠改变了一些关键酶的活力 ,可降低糖酵解途径中 6_磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活力 ,从而减弱了糖酵解途径的通量。     

鸟苷发酵过程代谢流迁移的分析

以典型的代谢控制发酵产品鸟苷为例说明了一种基于过程参数的相关分析来研究发酵过程中代谢流迁移的方法。通过对发酵过程多参数的相关性分析,结合生物合成代谢途径、氨基酸和有机酸积累的分析,确认了发酵过程代谢流向EMP途径的迁移,认为造成这种代谢流迁移的原因可能是过程铵离子积累。在此基础上,通过对过程参数实时检测分析和及时调整EMP和HMP代谢通量使产率提高了35％。      

重组巴氏毕赤酵母恒化培养动力学及代谢迁移特性研究

通过对甲醇营养型毕赤酵母基因工程菌以碳源甘油为限制性基质进行恒化培养动力学试验 ,结果认为 :(1 )细胞光密度与其干、湿重呈线性关系 ,当细胞光密度 (OD60 0 )为 1 0 0时细胞湿重 (WCW)为 1 2 8 3g L ,细胞干重 (WDW)则为 2 2 9g L ;(2 )基因工程菌P .pastoris的生长与限制性基质甘油残留浓度的关系符合Monod关系式 ,通过 1 μ对 1 S进行线性回归得 μmax=0 .366h- 1,Ks=0 .1 82 3g L ,经参数推导甘油最大菌体得率系数YG =0 .54g g ,菌体维持生长消耗底物系数m =0 .0 0 69g (g·h) ;氧最大菌体系数YX O2 =30 .96g moL ,菌体维持生长时消耗氧系数mO2 =0 .0 0 0 8mol (g·h) ,最适理论稀释速率Dm =0 .341h- 1;(3)从氨水的消耗速率和呼吸商 (RQ)的变化认为随着比生长速率 (μ)的增大 ,甘油代谢流从糖原异生和磷酸戊糖途径线性地向糖酵解和三羧酸循环途径进行代谢迁移 ,即糖酵解和三羧酸循环途径的代谢流量在线性地增大     

元素衡算和代谢衡算在金色链霉菌培养过程的应用研究

应用元素衡算和代谢衡算方法,建立了金色链霉菌培养过程的数学模型。利用非线性优化方法对模型中的未知参数进行了估算,第一次得到了金霉素（CTC）生物合成的能量系数为1.8～2.8（molATP·C-mol^－1）。应用该模型对CTC发酵过程中的几个宏观反应进行了预测,并与实验值进行了比较。结果表明,该模型较好地描述了各个宏观反应速率之间的关系,为CTC发酵过程优化提供了理论指导。     

聚球藻7942光自养培养的碳代谢和能量代谢

代谢通量分析是研究微藻光自养培养过程中CO2和光能利用的一个非常有用的工具。本研究建立了聚球藻7942光自养培养代谢网络,并通过代谢通量方法分析了不同入射光强下的碳代谢流分布和能量代谢。研究结果表明,CO2固定是代谢能量和还原力消耗的主要途径,分别约占总消耗能量的85%和70%。研究还发现在一定光强范围,基于ATP生成的细胞得率和最大细胞得率基本维持不变,分别约为2.80g/molATP和2.95g/molATP,但基于总吸收光能的细胞得率和对应的光能转换效率则随着光强的增加而降低。